应用型电气工程及其自动化本科专业实践教学体系探索.docx

应用型电气工程及其自动化本科专业实践教学体系探索应用型电气工程及其自动化本科专业实践教学体系探索 打开文本图片集 摘要：根据应用型本科人才培养特点，对电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的构建进行探索。我们要树立学以致用的应用型人才培养理念，提升实践教学的地位，构建由课程实验教学、专业实习教学、综合训练教学和创新实践教学四大模块组成的体系，既与理论教学体系有机结合又相对独立的实践教学体系，达到掌握基本技能和方法、训练工程设计能力和工程实践能力、培养创新思维和能力的教育目的。 关键词：应用型；电气工程及其自动化；实践教学体系 应用型本科是培养本科层次应用型人才的一种模式，以培养学生实际应用能力为主要特色。在培养目标上：以通识教育为基础，培养学生的综合能力和素质，为学生的专业学习和可持续发展奠定基础；以能力培养为本位，使学生最终具备厚基础、宽口径、重实践、强应用、求创新五个突出特点。因此，应用型本科培养的学生是有较强的工程实践能力和创新能力、面向生产一线的高级应用型工程技术人才。电气工程及其自动化是一门实践性很强的专业。其特点一是口径宽，该专业涵盖了电力系统及其自动化、电机与电器、高电压与绝缘、电力电子及电力传动、理论电工新材料等五个学科，涉及的内容非常广泛；二是相关学科的渗透与融合性强，既有强电也有弱电，既有硬件也有软件，是典型的“复合型”专业。因此在确定其培养模式与培养目标、理论教学体系和实践教学体系时，应充分结合上述特点，将构建“宽口径、复合型”、综合能力强的电气人才培养体系作为整个教学活动的中心。 一、树立实践教学理念，明确实践教学地位 在构建应用型人才培养实践教学体系时，必须树立学以致用的人才培养理念，着力于采取多层次、多系列训练，强调培养学生的实践能力，真正体现人才培养模式的应用特色。根据电气工程及其自动化专业的学科特点，在培养方式上，应着重将理论知识学习与实践应用能力培养相结合，学生除了课堂理论学习外，还需进行大量实践活动，使学生在校期间受到电工电子、信息控制、电气工程及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力，毕业后具有解决各种电能变换技术与电力传动控制技术的实际应用能力。在实践教学中，树立以学生为主体，以能力培养为核心，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念，把实践教学提升到与理论教学并重的地位，这种理念对培养具有创新精神和创新能力的高级工程技术人才是起导向作用的。 二、构建以工程实践和创新能力为目标的专业实践教学体系 构建一个完整的、科学合理的实践教学体系，是实现人才培养目标的根本保证。建立实践教学体系，需要以人才培养模式为依据，把传授知识、培养能力、提高素质融为一体。从电气工程专业特点和生产实际需要出发，将实践教学环节分为课程实验教学、专业实习教学、综合训练教学和创新实践教学四大模块，形成由单一到综合、由独立到融合、创新能力和工程实践能力培养贯穿始终的新型实践教学体系，如图1所示。 图1?摇电气工程专业实践教学体系模块 1.课程实验教学模块。该模块围绕着课堂教学展开，以课堂授课内容为主线，以验证性实验和初步的工程训练为主要内容，以掌握科学实验的基本技能和方法、提高实验动手能力、培养工程意识为教学目的。模块包括基础课、专业基础课和专业课实验以及金工实习和电工实习，通过讲授与课程同步开设的课程实验，掌握基本的实验方法与实验技能；通过金工实习，培养学生工程意识，通过电工实习，引导学生学会常用电工工具、电工仪表、电子仪器设备的使用，该模块的实施，对加深理解课堂知识、强化基本技能训练、提高动手能力以及培养学生从事工程类专业工作的基本能力有着重要的意义。 2.综合训练教学模块。该模块以综合性、设计性实验为主，开展专业技能的训练，旨在锻炼学生综合运用所学知识，进行工程设计的能力，使学生具备工程技术人员所必须具有的基本素质。学生进入该模块学习，可进一步加强对所学知识的理解与综合运用。该模块内容从大二开始持续到大四，分散在五个学期进行，在课程设计方面开设了模拟/数字电子技术、电力电子技术和供配电系统课程设计，在综合实验方面开设了电气控制与PLC技术和继电保护综合实验以及部分专业课程的综合实验。在课程设计中，选题采用教师根据实际情况指定和学生自选相结合的方式，学生熟悉常用仪器、仪表、设备的原理及使用方法，自主设计实验方案，独立进行分析计算、安装，并进行测试、调试以检验设计方案的正确性与可靠性。专业课程设计以工程项目方式进行，如供配电系统课程设计，通常以某区域电网设计为题，提出具体的工程指标，要求学生首先对所设计的系统进行技术性、合理性、经济性的定性分析，其次对主接线、变压器的容量及台数的确定以及潮流计算、调压计算等定量计算，使学生明白如何应用专业知识解决实际问题。通过这样的训练，可以培养学生的工程概念，提高学生的工程基本素质，培养工程设计能力，强化综合应用能力，激发实践创新能力。毕业设计是对大学四年所学知识的综合，是实现工程应用型本科专业培养目标的重要阶段，通过毕业设计可使学生对所学过的知识进行一次全面总结和综合训练，是对学生素质与工程设计能力培养效果的全面检验，是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要环节。将学生毕业设计内容结合指导教师的科研课题进行，在教师的指导下完成课题的一部分，使学生的工程设计能力和科研能力训练相结合，锻炼学生的独立工作能力，也培养科研意识和撰写科技论文的能力。这样的毕业设计在培养学生探求真理、强化社会意识、训练基本科研能力、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用。在该模块各个环节的学习中，还要求学生学会使用电气相关图、表、数据、参数和工具性资料。作为一名电气工程技术人员，应该把电气工程训练与计算机仿真技术结合起来。最常用的电气工程绘图及仿真软件是必不可少的，在教学过程中设置了VISIO、PROTEL、EDSA、MATLAB、浩辰电力软件IEP等电气工程专业软件练习，培养学生利用计算机图形技术进行电路、电子线路、常用低压电器、电气控制线路、输变电线路等电气工程领域的绘图及仿真，使学生具有能够熟练使用电气工程通用专业软件完成电气工程工作人员必备的计算机知识能力，同时也进一步提高了学生的就业竞争力。 3.专业实习教学模块。该模块主要有电子工艺实习、专业认知实习以及生产实习和毕业实习。在电子工艺实习中，学生们熟悉了常用电子电气元件实物的结构、特点及使用，弥补了只认识元件符号而不认识实物的不足，在学习电路、模拟电子技术和数字电子技术课程的基础上，对电路实验和电子技术实验的综合与创新，让学生独立设计与制作简单实用的电子产品；通过该环节的训练，很多学生积极报名参加电子设计大赛，使实践创新能力有所提高。认识实习是培养学生工程实践能力的重要环节。通过实习，可使学生获得专业知识的感性认识，了解各类系统的工艺流程基本概念等，有利于学生综合素质的提高。专业认识实习安排在第三学期进行，主要是通过参观的形式，进入相关企业进行实习，如常用电机、微控电机和变频器生产企业，发电厂和供配电公司以及参观数控设备展览会等，聘请企业技术人员讲解电机生产工艺、电力系统从发电到配电的流程等。生产实习是工科类本科教学中必不可少的实践教学环节，是学生将所学的基础理论知识与生产实际相结合的实践过程，是培养学生实际操作能力、分析解决问题能力的有效途径，是理论教学的继续、深化和检验，有助于实现学生工程实践能力和创新意识的培养。生产实习为三周，在生产实习中，除了参观生产现场外，学生还进入相关的企业参与生产劳动，在技术人员的指导下参与电气设备和装置的安装、测试和调试，这样就将单一认知型生产实习变为以工程综合能力训练为目标的生产实习，能充分利用生产实习的社会性、真实性、实践性和综合性，使学生对于所学专业知识在实际生产中的应用有一个整体的了解。生产实习体现了知识、能力、素质多种形式有机结合的教学内涵，为每个学生潜在创造力的培养提供了更多机会。毕业实习结合毕业设计开展，鼓励学生以毕业设计内容为导向，进入相关企业进行调研，并收集生产、技术、产品的资料，为毕业设计顺利进行打下良好基础，也为毕业后走上工作岗位、尽快转换角色做好铺垫。另外在该模块中，在新生入学的第一个学期，在进行电气工程专业教育时，还可安排如下活动：由专业负责人带领学生参观专业实验室，安排有丰富实践教学经验的教师演示一些精彩的专业实验；邀请在专业技能方面有突出成就的校友、专家给新生作报告，以自己的亲身经历与成功经验给同学们树立一个学习的榜样与奋斗的目标；召开与创新能力较强的高年级同学座谈会，展示创新成果，畅谈创新体会，进行工程实践意识及创新意识的启蒙教育。通过以上几个实践教学环节的有效实施，能够使学生真正理解电气工程专业意义上的“强电与弱电结合，软件与硬件结合，元件与系统结合”的原则，感受到强电安全生产要求高和弱电精度要求高等特点，也培养了学生严谨的学习态度、精益求精的工作作风、强烈的事业心和责任感。 4.创新实践教学模块。该模块主要包括本科生开放实验项目、本科生创新科技项目、本科生学科竞赛以及社会实践等活动。电气工程及其自动化专业近年来一直非常重视学生的实践能力和创新能力的培养，开放实验室、组织本科生开放项目和科技创新项目申报、开展学科竞赛活动等，这些都是对大学生实施创新创业教育的平台。在第一届“大学生节能减排与社会实践”学科竞赛活动中，学生们综合运用电气工程基础理论，积极参加科技制作，设计并制作的“单轴向光伏板跟踪系统”、“太阳能智能车”、“智能温度调控装置”等作品原理正确、构思巧妙、贯穿节能减排理念，受到专家和评委的高度好评。在以学生为主体申请科技创新项目申报中，经过严格的立项申请、中期检查、结题验收，积极有效地推动了学生科技活动的开展。通过参加各类科技创新比赛，对于引导学生勤奋学习、崇尚科学、追求知识，形成良好的学习风气起到了积极的促进作用，培养了学生创新精神、团队合作精神和实践能力。吸收学生参与教师的科研项目，鼓励并支持学生参与教师科研项目的研究和工程实践。在科技创新立项、毕业设计选题上，学生均可以参加老师的科研项目，将科研和专业实践教学有机结合，在学习理论知识的同时了解专业的新知识、新技术、新领域，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高实践创新能力和专业综合能力。 电气工程及其自动化专业在实践教学体系构建中，始终贯穿了工程设计能力、工程实践能力训练的主线，加强对创新能力和综合素质的培养。在大量的实验、设计、实习、科技活动、学科竞赛等实践教学活动中，以突出学生的工程应用能力为重点，深入开展工程实践，遵循技能与能力训练培养的教学规律，按照系统性、层次性与循序渐进的教学原则，构建由课程实验教学、专业实习教学、综合训练教学和创新实践教学四大模块组成的体系，并与理论教学体系有机结合又相对独立的实践教学体系。随着教学改革的不断深入，实践教学的内容也在不断更新，实践教学体系必将不断完善。 5